JPS61222284A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
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- JPS61222284A JPS61222284A JP60062088A JP6208885A JPS61222284A JP S61222284 A JPS61222284 A JP S61222284A JP 60062088 A JP60062088 A JP 60062088A JP 6208885 A JP6208885 A JP 6208885A JP S61222284 A JPS61222284 A JP S61222284A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
- H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
本発明は発光素子に係り、特に光又は電界のエネルギで
キャリアを注入し又は励起し、該キャリアを再結合させ
て発光させる発光素子に関する。
キャリアを注入し又は励起し、該キャリアを再結合させ
て発光させる発光素子に関する。
［従来技術］
従来、半導体の発光現象を用い′た発光素子は大きく分
けて、注入発光効果を用いたものと、電界発光効果を用
いたものとがある。用いられる半導体材料としてはＧａ
Ａｓ、 Ｇａ−Ａｌ−Ａｓ等のｍ−ｖ族元素の組合せや
、 Ｚｎ５ｅ、 ＺｎＳ等の■−■族元素の組合せが用
いられ、その母体材料の組成比や母体材料叫入れた不純
物を変える事によって、バンドギャップを変えたり、励
起準位を変えたりする事ができ、それにより発光波長が
変化する。又用いられる素子の構造としては多くの場合
、ＰＭ接合。
けて、注入発光効果を用いたものと、電界発光効果を用
いたものとがある。用いられる半導体材料としてはＧａ
Ａｓ、 Ｇａ−Ａｌ−Ａｓ等のｍ−ｖ族元素の組合せや
、 Ｚｎ５ｅ、 ＺｎＳ等の■−■族元素の組合せが用
いられ、その母体材料の組成比や母体材料叫入れた不純
物を変える事によって、バンドギャップを変えたり、励
起準位を変えたりする事ができ、それにより発光波長が
変化する。又用いられる素子の構造としては多くの場合
、ＰＭ接合。
ＰＩＮ接合、ヘテロ接合、シ□ットキー接合等を単結晶
を用いて構成している。かかる発光素子を配列してカラ
ーディスプレイを構成しようとすると、３原色を発光す
る素子を組合せる事となり、各色に合わせて結晶の格子
定数とバンドギャップを考慮して材料を選んで素子を作
製する必要があり、又素子数が非常に多くなり、実装密
度が向上せず、解像度も悪くなる問題点がある。
を用いて構成している。かかる発光素子を配列してカラ
ーディスプレイを構成しようとすると、３原色を発光す
る素子を組合せる事となり、各色に合わせて結晶の格子
定数とバンドギャップを考慮して材料を選んで素子を作
製する必要があり、又素子数が非常に多くなり、実装密
度が向上せず、解像度も悪くなる問題点がある。
［発明の目的］
本発明の目的は上記従来技術の問題点に鑑み、外部より
印加する電界によって実効的なバンドギャップを変えて
、任意の発光波長の光を出せる発光素子を提供し、半導
体材料の材料選定を簡易なものとし、又素子数を減らし
、実装密度及び解像度を向上させた多色発光素子を実現
させる事にある。
印加する電界によって実効的なバンドギャップを変えて
、任意の発光波長の光を出せる発光素子を提供し、半導
体材料の材料選定を簡易なものとし、又素子数を減らし
、実装密度及び解像度を向上させた多色発光素子を実現
させる事にある。
上記の目的は、光又は電界のエネルギでキャリアを注入
し又は励起し、該キャリアを再結合させて発光させる発
光素子の一部又は全部が、外部より印加する電界によっ
て実効的なバンドギャップの変わる超格子構造の半導体
からなり、該超格子構造の半導体が非単結晶半導体から
なる事を特徴とする本発明の発光素子によって達成され
る。
し又は励起し、該キャリアを再結合させて発光させる発
光素子の一部又は全部が、外部より印加する電界によっ
て実効的なバンドギャップの変わる超格子構造の半導体
からなり、該超格子構造の半導体が非単結晶半導体から
なる事を特徴とする本発明の発光素子によって達成され
る。
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
本発明の発光素子はｎ１ｐｉ構造又はヘテロ接合を有す
る超格子構造部、及び該超格子構造部に外部より電界を
加える事ができる電極を有している。
る超格子構造部、及び該超格子構造部に外部より電界を
加える事ができる電極を有している。
電極としては電極部分からキャリアの注入を行う場合に
は、ショットキー等の電極が選ばれ、Ｐｔ１Ｐｄ、 Ａ
ｕ等が用いられる。又ＰＨ接接合代ヘテロ接合キャリア
の注入を行う場合にはオーミックな特性となる様な電極
が選ばれ、Ａ１． Ｎｏ、 ＩＴＯ等が用いられる。
は、ショットキー等の電極が選ばれ、Ｐｔ１Ｐｄ、 Ａ
ｕ等が用いられる。又ＰＨ接接合代ヘテロ接合キャリア
の注入を行う場合にはオーミックな特性となる様な電極
が選ばれ、Ａ１． Ｎｏ、 ＩＴＯ等が用いられる。
超格子構造部に使用する発光材料としては、非単結晶半
導体材料が用いられ、例えばＳｉ：ＨｌＧｅ：Ｈ，５ｉ
−（：Ｈ，５−Ｇｅ：Ｈ，５ｉ−Ｎ：Ｈ等である。これ
らの非単結晶半導体材料のターミネータとしてはＨ）外
に、ハロゲン例えばＦでもよい、又ｐ型、ｎ型の不純物
をドーピングした非単結晶半導体材料も用いられる。
導体材料が用いられ、例えばＳｉ：ＨｌＧｅ：Ｈ，５ｉ
−（：Ｈ，５−Ｇｅ：Ｈ，５ｉ−Ｎ：Ｈ等である。これ
らの非単結晶半導体材料のターミネータとしてはＨ）外
に、ハロゲン例えばＦでもよい、又ｐ型、ｎ型の不純物
をドーピングした非単結晶半導体材料も用いられる。
超格子構造部の単一層の厚みは２〜１００人とし、少な
くとも、量子井戸を形成する層と障壁を形成する層とを
各２層以上、望ましくは数十層程度の繰り返し積層構造
とする。上記発光材料は、構成材料の組成比又は組成物
等を変えてバンドギャップを連続的に変えてもよい。
くとも、量子井戸を形成する層と障壁を形成する層とを
各２層以上、望ましくは数十層程度の繰り返し積層構造
とする。上記発光材料は、構成材料の組成比又は組成物
等を変えてバンドギャップを連続的に変えてもよい。
以上の非単結晶半導体からなる超格子構造部を有する発
光素子は特に単結晶半導体では困難であった可視光領域
の光を出す事ができる。
光素子は特に単結晶半導体では困難であった可視光領域
の光を出す事ができる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の発光素子の第一実施例を示す断面図で
ある。基板ｌ上に電極４を設け、その上に第１の発光層
（例えばａ−３ｉＣ：Ｈ） ２を絶縁層（例えば５ｉ−
Ｎ：Ｈ） ３で挟んで設ける。それから絶縁層３上に第
２の発光層６を透明電極５および７で挟んで設ける。第
２の発光層Ｂは基板温度５０℃で光ＣＶＤ法で作製した
ａ−９ｉ：Ｈ層にＢとＰとをドーピングして作製され、
ｎ１ｐｉ構造の層となっている。
ある。基板ｌ上に電極４を設け、その上に第１の発光層
（例えばａ−３ｉＣ：Ｈ） ２を絶縁層（例えば５ｉ−
Ｎ：Ｈ） ３で挟んで設ける。それから絶縁層３上に第
２の発光層６を透明電極５および７で挟んで設ける。第
２の発光層Ｂは基板温度５０℃で光ＣＶＤ法で作製した
ａ−９ｉ：Ｈ層にＢとＰとをドーピングして作製され、
ｎ１ｐｉ構造の層となっている。
第２図は第一実施例のバンド図を示したものである。上
記構成の発光素子は交流電源８によって第１の発光層２
を発光させ、その光で第２の発光層８を励起して発光さ
せ、８の電源で第２の発光層８のバンドギャップを変え
る事によって発光波長の変調を可能とした。
記構成の発光素子は交流電源８によって第１の発光層２
を発光させ、その光で第２の発光層８を励起して発光さ
せ、８の電源で第２の発光層８のバンドギャップを変え
る事によって発光波長の変調を可能とした。
次に本発明の発光素子の他の実施例について説明する。
第３図は本発明の発光素子の第二実施例を示す断面図で
ある。基板ｌ上にショットキー接合をなす電極ｌＯを設
け、その上に前記実施例に示した第２の発光層Ｂと同一
材料および同一素子構成であるｎ１ｐｉ構造をなす発光
層１２を設け、その上に蓮明電極１１を設けた。
ある。基板ｌ上にショットキー接合をなす電極ｌＯを設
け、その上に前記実施例に示した第２の発光層Ｂと同一
材料および同一素子構成であるｎ１ｐｉ構造をなす発光
層１２を設け、その上に蓮明電極１１を設けた。
第４図は、第３図に示した発光素子のバンド図であり、
電極ｌＯより発光層１２に注入された電子が再結合して
発光する際に前記第３図に示した電極ｌＯと透明電極１
１との間に加えた電界により発光波長を変える事ができ
る。
電極ｌＯより発光層１２に注入された電子が再結合して
発光する際に前記第３図に示した電極ｌＯと透明電極１
１との間に加えた電界により発光波長を変える事ができ
る。
第５図は本発明の発光素子の第三実施例のバンド図であ
り、 ＰＭ接合中にｎ１ｐｉ構造を取り入れた発光素子
を示し、構造は第３図の第二実施例と同じである。この
発光素子においても同様に電界による発光波長の変調が
見られた。
り、 ＰＭ接合中にｎ１ｐｉ構造を取り入れた発光素子
を示し、構造は第３図の第二実施例と同じである。この
発光素子においても同様に電界による発光波長の変調が
見られた。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように１本発明による発光素子によ
れば、発光素子の一部又は全部に外部より印加する電界
によって実効的なバンドギャップの変わる超格子構造部
を取り入れる事により、外部より印加する電界で発光波
長を任意に変える事ができ、半導体材料の材料選定を簡
易なものとし、又素子数を減らし、実装密度及び解像度
を向上させる事ができる。又該超格子構造部の構成材料
を非単結晶半導体とした事により可視光領域の光を出す
事が可能となり、製造工程においては低温で層形成がで
き、工程が簡略化されて実用性に富む発光素子を提供す
る事ができる。
れば、発光素子の一部又は全部に外部より印加する電界
によって実効的なバンドギャップの変わる超格子構造部
を取り入れる事により、外部より印加する電界で発光波
長を任意に変える事ができ、半導体材料の材料選定を簡
易なものとし、又素子数を減らし、実装密度及び解像度
を向上させる事ができる。又該超格子構造部の構成材料
を非単結晶半導体とした事により可視光領域の光を出す
事が可能となり、製造工程においては低温で層形成がで
き、工程が簡略化されて実用性に富む発光素子を提供す
る事ができる。
第１図は、本発明の発光素子の第一実施例の断面図であ
る。 第２図は、上記第一実施例のバンド図である。 第３図は、本発明の発光素子の第二実施例の断面図であ
る。 第４図は上記第二実施例のバンド図である。 第５図は本発明の発光素子の第三実施例のバンド図であ
る。 ｌ・・・基板 ２・・・第１の発光層 ３・・・絶縁層 ４．１０１１・・電極 ５．７．１１・・・透明電極 ６・・・第２の発光層 ８・・・交流電源 ９・・・電源 １２・・・発光層 代理人 弁理士 山 下 積 子 弟１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ｉ ｐ ｌ、 Ｎ ｉ
る。 第２図は、上記第一実施例のバンド図である。 第３図は、本発明の発光素子の第二実施例の断面図であ
る。 第４図は上記第二実施例のバンド図である。 第５図は本発明の発光素子の第三実施例のバンド図であ
る。 ｌ・・・基板 ２・・・第１の発光層 ３・・・絶縁層 ４．１０１１・・電極 ５．７．１１・・・透明電極 ６・・・第２の発光層 ８・・・交流電源 ９・・・電源 １２・・・発光層 代理人 弁理士 山 下 積 子 弟１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ｉ ｐ ｌ、 Ｎ ｉ
Claims (1)
- （１）光又は電界のエネルギでキャリアを注入し又は励
起し、該キャリアを再結合させて発光させる発光素子の
一部又は全部が、外部より印加する電界によって実効的
なバンドギャップの変わる超格子構造の半導体からなり
、該超格子構造の半導体が非単結晶半導体からなる事を
特徴とする発光素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6208885A JPH0750795B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 発光素子 |
| US07/309,023 US4893154A (en) | 1985-03-28 | 1989-02-08 | Electroluminescent device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6208885A JPH0750795B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61222284A true JPS61222284A (ja) | 1986-10-02 |
| JPH0750795B2 JPH0750795B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=13189950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6208885A Expired - Fee Related JPH0750795B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 発光素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4893154A (ja) |
| JP (1) | JPH0750795B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5060041A (en) * | 1987-11-12 | 1991-10-22 | Ricoh Research Institute Of General Electronics | Amorphous silicon photosensor |
| US5138191A (en) * | 1989-03-31 | 1992-08-11 | Hamamatsu Photonics K. K. | Photoemitter |
| KR100304548B1 (ko) * | 1993-10-30 | 2001-11-22 | 구자홍 | 초격자형엘이디소자 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2708183B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1998-02-04 | シャープ株式会社 | 化合物半導体発光素子 |
| US5264714A (en) * | 1989-06-23 | 1993-11-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin-film electroluminescence device |
| US5351255A (en) * | 1992-05-12 | 1994-09-27 | North Carolina State University Of Raleigh | Inverted integrated heterostructure of group II-VI semiconductor materials including epitaxial ohmic contact and method of fabricating same |
| US5818072A (en) * | 1992-05-12 | 1998-10-06 | North Carolina State University | Integrated heterostructure of group II-VI semiconductor materials including epitaxial ohmic contact and method of fabricating same |
| JP5224702B2 (ja) * | 2006-03-13 | 2013-07-03 | キヤノン株式会社 | 画素回路、及び当該画素回路を有する画像表示装置 |
| CN110690328B (zh) * | 2019-10-16 | 2021-05-18 | 福州大学 | 一种基于波长下转换的无电学接触μLED发光器件 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59181683A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-16 | Hiroshi Kukimoto | 発光素子 |
| JPS6050979A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光半導体装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8301215A (nl) * | 1983-04-07 | 1984-11-01 | Philips Nv | Halfgeleiderinrichting voor het opwekken van electromagnetische straling. |
| JPH0632339B2 (ja) * | 1984-12-18 | 1994-04-27 | キヤノン株式会社 | 半導体レ−ザ |
| JPS62188295A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-17 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP6208885A patent/JPH0750795B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-02-08 US US07/309,023 patent/US4893154A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59181683A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-16 | Hiroshi Kukimoto | 発光素子 |
| JPS6050979A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光半導体装置 |
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| US5138191A (en) * | 1989-03-31 | 1992-08-11 | Hamamatsu Photonics K. K. | Photoemitter |
| KR100304548B1 (ko) * | 1993-10-30 | 2001-11-22 | 구자홍 | 초격자형엘이디소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4893154A (en) | 1990-01-09 |
| JPH0750795B2 (ja) | 1995-05-31 |
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